(57)【要約】  【課題】  揮発性有機化合物の放出が極めて少なくかつ、復元性、賦形性、強度に優れ、結合剤のｐＨに起因する製造装置の金属類腐食の問題を生じない無機繊維マットを提供する。  【解決手段】  主成分がｐＨが４〜８のアクリル樹脂系エマルジョンである結合剤を付着させて成形、硬化した無機質繊維マットにおいて、皮膜時のガラス転移温度が１０〜６０℃であるアクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いることにより、成形された無機繊維マットのホルムアルデヒドの放散速度が、ＪＩＳ−Ａ１９０１に基づいた試験法において、５μｇ／ｍ2ｈ以下となるようにすることができる。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐＨが４〜８であるアクリル樹脂系エマルジョンを主成分とした結合剤を付着させて成形、硬化した無機質繊維マットであり、前記アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時のガラス転移温度が１０〜６０℃であることを特徴とする無機繊維マット。
【請求項２】
ＪＩＳ−Ａ１９０１のチャンバー法に基づいたホルムアルデヒド放出量試験でホルムアルデヒド放散速度が５μｇ／ｍ2ｈ以下である請求項１記載の無機質繊維マット。
【請求項３】
前記結合剤に用いる前記アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時の抗張力が１５ＭＰａ以上である請求項１又は２に記載の無機質繊維マット。
【請求項４】
前記結合剤に用いる前記アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時の伸度が１０〜８０％である請求項１〜３のいずれか１つに記載の無機質繊維マット。
【請求項５】
前記無機繊維が、グラスウール又はロックウールである請求項１〜４のいずれか１つに記載の無機繊維マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築用の断熱材、吸音材等として用いられる無機繊維マットに関し、更に詳しくは、ホルムアルデヒドの放出の極めて少ない無機繊維マットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、グラスウール、ロックウール等の無機繊維からなる無機繊維マットは産業用や住宅用の断熱材や吸音材に広く用いられており、この無機繊維マットは一般に水溶性フェノール樹脂を主成分とする結合剤によって無機繊維同士が固定されマット状に成形されて製造されている。
【０００３】
しかし、結合剤の主成分として用いられている水溶性フェノール樹脂には、架橋剤として一般的にホルムアルデヒドが使用されており、結合剤を加熱硬化する際に発生する未反応のホルムアルデヒドや、水溶性フェノール樹脂に結合しているホルムアルデヒドの一部が無機繊維マットに残留してしまう。また、硬化した後も、結合剤の加水分解や縮合反応の進行によってもホルムアルデヒドが発生する。よって、これらのホルムアルデヒドが、製造後の無機繊維マットの表面や側面から極微量放出されることになる。
【０００４】
ホルムアルデヒドのように空気中に拡散しやすい有機化合物は揮発性有機化合物といわれており、近年では、化学物質による室内空気の汚染が顕在化するとともに、いわゆるシックハウス症候群や化学物質過敏症など健康に関する問題が指摘されており、住宅用建材に関しては、特にホルムアルデヒドの放出量が法律で規制されている。
【０００５】
よって、住宅用建材として用いるためには、ホルムアルデヒド、並びにその他の揮発性有機化合物の放出量は極めて少ないものである必要があり、そのためには揮発性有機化合物の含有量が極めて少ないものである必要がある。
【０００６】
無機繊維マットから放出される揮発性有機化合物とは、結合剤に含まれるホルムアルデヒドであるため、結合剤に用いる組成物をホルムアルデヒド非含有組成物とする必要がある。しかし、従来のフェノール樹脂からなる結合剤を用いた無機繊維マットは、原料コストが安く、さらには、マットの復元率や表面強度等の物性が非常に優れたものであった。よって、ホルムアルデヒド非含有組成物からなる結合剤を用いてもこれらの性能を保持させなくてはならないが、同等の性能を具備することは困難であった。下記の特許文献１では、ｐＨが３．５以下であり、分子量が５，０００以下であるアクリル系重合体を主成分とした組成物を無機繊維マットの結合剤として用いることでこれらの問題を解決している。
【特許文献１】米国特許第６，３３１，３５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の無機繊維マットは結合剤としてホルムアルデヒド非含有組成物を用いているため、ホルムアルデヒドの放出が極めて少なく、また、マットの復元率、及び表面強度に優れている。
【０００８】
しかし、上記結合剤の主成分として用いるアクリル系重合体のｐＨは３．５以下ときわめて強酸性のものであり、原料の取り扱いが不便であり、結合剤を調整する工程や、結合剤を付与する工程において、金属部品の腐食の発生といったトラブルを発生しやすいという問題があった。また、廃液処理に負担がかかり、処理コストが増大するという問題もあった。
【０００９】
よって、本発明の目的は、ホルムアルデヒドの放出が極めて少なくかつ、復元率、表面強度に優れ、結合剤のｐＨに起因する製造装置の金属類腐食の問題を生じない無機繊維マットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の無機繊維マットは、ｐＨが４〜８であるアクリル樹脂系エマルジョンを主成分とした結合剤を付着させて成形、硬化した無機質繊維マットであり、前記アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時のガラス転移温度が１０〜６０℃であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の無機繊維マットは、ＪＩＳ−Ａ１９０１のチャンバー法に基づいたホルムアルデヒド放出試験でホルムアルデヒドの放散速度が５μｇ／ｍ2ｈ以下であることを特徴とする。
【００１２】
アクリル樹脂系エマルジョンに含まれているホルムアルデヒド及び揮発性有機化合物の含有量は極めて少量である。よってアクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いることで無機繊維マットのホルムアルデヒドの放出を極めて低減することができる。また、アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時のガラス転移温度が１０〜６０℃であって、ｐＨが４〜８であるアクリル樹脂系エマルジョンを用いることで、製造装置の金属腐食の問題も解消することができ、復元率、表面強度等のマットとしての物性に優れた無機繊維マットを得ることができる。
【００１３】
また、前記結合剤に用いる前記アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時の抗張力は１５ＭＰａ以上であることを特徴とする。
【００１４】
更に、前記結合剤に用いる前記アクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時の伸度は１０〜８０％であることを特徴とする。
【００１５】
また、前記無機繊維が、グラスウール又はロックウールであることが好ましい。これによれば、グラスウール又はロックウールは産業用や住宅用の断熱材や吸音材に広く用いられるので本発明に特に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、無機繊維マットからのホルムアルデヒドの放散速度は５μｇ／ｍ2ｈ以下と極微量であり、また復元率、表面強度等に優れているため、住宅等の建築用断熱材、吸音材等として好適に使用することができる。さらには、ｐＨが４〜８であるアクリル樹脂系エマルジョンを用いているため、無機繊維マット製造工程における装置金属部の腐食といった諸問題を効果的に解決、防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
まず、本発明の無機繊維マットについて説明する。      
本発明に用いられる無機繊維は、特に限定されず、通常の断熱吸音材に使用されている、グラスウール、ロックウール等を用いることができる。また、無機繊維の繊維化方法は、火焔法、吹き飛ばし法、遠心法（ロータリー法）など各種の方法を用いることができる。さらに、無機繊維マットの密度も通常の断熱材や吸音材に使用されている密度でよく、好ましくは４０ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは３０ｋｇ／ｍ３以下である。
【００１８】
また、本発明において上記の無機繊維に付与する結合剤は、アクリル樹脂系エマルジョンを主成分とするものである。このアクリル樹脂系エマルジョンは、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、などで例示されるアクリル酸アルキルエステル、及びメタクリル酸アルキルエステルのホモポリマー、又は複数組み合わせたコポリマーである。
【００１９】
上記のコポリマーには、少量の成分として、例えば、１)アクリロニトリル、メタクロニトリル等の不飽和ニトリル、２)アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸及びその無水物、フマル酸、イタコン酸並びに不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステル、例えば、マレイン酸モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノノルマルブチル等のエチレン性不飽和カルボン酸、３）酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル、４)塩化ビニリデン、臭化ビニリデン等のビニリデンハライド、５)アクリル酸‐２−ヒドロキシエチル、アクリル酸‐２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸‐２−ヒドロキシエチル等のエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、６)アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等のエチレン性不飽和カルボン酸のグリシジルエステル、７)アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ-メチロ‐ルアクリルアミド、Ｎ−メチロ−ルメタクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、などのラジカル重合可能な単量体（モノマー）を含んでもよい。
【００２０】
本発明に用いるアクリル樹脂系エマルジョンは、固形分比率を６質量％の水分散液とした際において、ｐＨが４〜８であることを特徴としており、より好ましくはｐＨが６〜８である。
【００２１】
ｐＨを上記範囲内とすることで、結合剤を調整する工程や無機繊維へ結合剤を付与する工程において、金属部品及び装置の腐食を少なくし、さらには廃液処理を容易に実施することができる。
【００２２】
また、本発明に用いるアクリル樹脂系エマルジョンの皮膜時のガラス転移温度は１０〜６０℃であることを特徴としており、２０〜５０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が１０℃未満であると、無機繊維マットがべたつき、復元率の乏しい無機繊維マットとなってしまい、６０℃より大きいと皮膜の弾力性が悪くなるので、復元率の乏しい無機繊維マットとなってしまうため好ましくない。
【００２３】
本発明において、ガラス転移温度が上記範囲内であれば、２種類以上の異なるガラス転移温度のアクリル樹脂系エマルジョンを併用することができる。異なるガラス転移温度のアクリル樹脂系エマルジョンを併用することで、樹脂強度が改善され、無機繊維マットの復元率が向上する。
【００２４】
また、本発明に用いるアクリル樹脂系エマルジョンは、皮膜時の抗張力が１５ＭＰａ以上であることが好ましい。抗張力が１５ＭＰａ未満であると無機繊維マットの復元率が低下してしまうため好ましくない。
【００２５】
さらに、本発明に用いるアクリル樹脂系エマルジョンは、皮膜時の伸度が１０〜８０％であることが好ましく、より好ましくは１５〜５０％である。伸度が１０％未満であると無機繊維マットの弾力性が悪くなるため、復元率が低下してしまい、８０％より大きいと無機繊維マット表面の強度が劣り、また復元率も低下してしまうため好ましくない。
【００２６】
ここで、本発明におけるアクリル樹脂系エマルジョンの皮膜抗張力とは、乾燥温度１２０℃で２０分間乾燥させた乾燥皮膜（試験体）を、引張り速度１０００ｍｍ／分で上方向へ引張り、試験体破断時の荷重（最大荷重）を試験体の断面積で割ることにより得られた値である。
【００２７】
また、本発明におけるアクリル樹脂系エマルジョンの皮膜伸度とは、乾燥温度１２０℃で２０分間乾燥させた乾燥皮膜（試験体）を、引っ張り速度１０００ｍｍ／分で上方向へ引張り、破断時の伸び量を元のチャック間距離で割ることにより得られた値である。
【００２８】
更に、本発明の結合剤は、主成分のアクリル樹脂系エマルジョン以外に尿素、メラミン、ｐＨ調整剤、硬化促進剤、シランカップリング剤、着色剤、防塵剤等の添加剤を必要により加えても良い。
【００２９】
結合剤は上記各成分を常法に従って混合し、水を主成分とした溶媒で希釈して用いることが好ましい。
【００３０】
また、結合剤と無機繊維との接着性を評価する指標として、シェルモールド試験法を用いる。
【００３１】
シェルモールド試験法とは、ガラスビーズと結合剤との混合物を、金型で賦形した後、加熱して成形品（またはシェルモールドと呼ぶ）を得て、その成形品の機械的物性を測定する方法であり、得られた成形品の引張り強度を測定することで、結合剤とガラスとの接着性を評価することができる。
【００３２】
平均粒径０．１ｍｍのガラスビーズ１５０ｇと、液状の結合剤１１．８ｇとを混合し、ガラスビーズの表面に結合剤を均一に付着させ、金型に充填して所定の寸法に賦形させる。所定寸法に賦形した混合物を金型から外し、２３０℃で３０分間加熱することで得られる成形品を試験体とする。なお、本発明のシェルモールド試験法に用いる結合剤中の固形分の比率は、１８質量％または３５質量％の場合があり、結合剤の主成分として用いるアクリル系樹脂エマルジョンの固形分比率の違いにより、適宜どちらかの固形分の比率を選択して用いる。
【００３３】
引張り強度は、上記試験体を引張り速度３０ｍｍ／分で上方向へ引張り、試験体破断時の荷重（最大荷重）を試験体の断面積で割ることにより得られた値であり、結合剤中の固形分の比率が１８質量％の場合には、０．８ＭＰａ以上であることが好ましい。また、結合剤中の固形分の比率が３５質量％の場合には、１．０ＭＰａ以上であることが好ましい。これによりガラスと結合剤との接着性が向上して、復元率や表面強度に優れた無機繊維マットを得ることができる。
【００３４】
次に、本発明の無機繊維マットの好ましい製造方法について図面を用いて説明する。    図１の製造方法は、繊維化装置１から紡出された無機繊維３に、結合剤付与装置２によって結合剤が付与される。次いで、結合剤が付与された無機繊維３をコンベア４ａ上に堆積して、コンベア４ｂ上に搬送され、コンベア５によって所定厚さに圧縮成形されつつ、重合反応炉６に導入されて結合剤が加熱重合硬化され、無機繊維マット７が形成される。以下、各工程について説明する。
【００３５】
まず、繊維化装置１によりグラスウール等の無機繊維を紡出させる繊維化工程が行われる。ここで、繊維化装置１による繊維化の方法としては、従来公知の遠心法の他、火焔法、吹き飛ばし法等が例示でき、特に限定されない。また、繊維化装置１は、製造する無機繊維マット７の密度、厚さ、及び巾方向の長さに応じて複数設けることも可能である。
【００３６】
次いで、結合剤付与装置２によって、繊維化装置１から紡出された無機繊維３に、主成分がアクリル樹脂系エマルジョンである結合剤を付与する。結合剤の付与方法としては、従来公知のスプレー法等を用いることができる。
【００３７】
コンベア４ａは、未硬化の結合剤が付着した無機繊維３を有孔のコンベア上に積層する装置であり、繊維を均一に積層させるために、コンベア４ａは下面に図示しない吸引装置を有する有孔のコンベアとなっている。
【００３８】
ここで、本発明における結合剤の付着量とは、強熱減量法又はＬＯＩ（Loss of Ignition）と呼ばれる方法により測定される量であり、約５５０℃で結合剤付着後の無機繊維マットの乾燥試料を強熱し、減量をすることにより失われる物質の重量を意味する。
【００３９】
上記工程によって、結合剤が付与された無機繊維３は、繊維化装置１の下方に配置されたコンベア４ａに堆積され、連続して、ライン方向に沿って設けられているコンベア４ｂに移動する。そして、コンベア４ｂ上に所定間隔で対向配置されたコンベア５によって、堆積した無機繊維３は所定の厚さに圧縮されつつ、次工程に続くコンベア４ｂ、及びコンベア５の位置に配設された重合反応炉６に入る。
【００４０】
重合反応炉６において、無機繊維３に付与された、主成分がアクリル樹脂系エマルジョンである結合剤が加熱重合硬化して、所定の厚さの無機繊維マット７が成形される。そして、成形された無機繊維マット７は、コンベア４ｃの部分に設置された切断機８によって所定の製品寸法に切断された後、コンベア４ｄによって運ばれ、包装、梱包される。
【００４１】
無機繊維マットは保管や輸送の効率を上げるために、一定数量以上の無機繊維マットをまとめて圧縮して梱包することもできる。
【００４２】
また、結合剤以外の液体、又は固形物を無機繊維、又は無機繊維マットに付与する場合には、結合剤付与装置２とコンベア４ｄとの間の任意の個所で、付与装置を用いて付与してもよい。例えば、結合剤付与装置２とコンベア４ａとの間に、液体を付与するスプレー装置９を設けて、撥水剤やアルデヒド類捕捉剤などを無機繊維に付与することができる。
【００４３】
なお、無機繊維マット７は、そのままの形態で断熱材、吸音材等に用いることができるが、無機繊維マットに表皮材を組み合わせてもよい。表皮材としては、紙、金属蒸着合成樹脂フィルム、合成樹脂フィルム、金属箔積層フィルム、不織布、織布あるいはこれらを組み合わせたもの(例えば、アルミ貼クラフト紙、アルミ貼ガラスクロス等)を用いることができる。
【００４４】
このようにして得られた本発明の無機繊維マットは、ホルムアルデヒドの放散量が極めて少なく、また、復元率、及び表面強度に優れたものである。
【００４５】
ホルムアルデヒドの放散速度としては、ＪＩＳ−Ａ１９０１のチャンバー法に基づいた試験において、ホルムアルデヒドの放散速度を５μｇ／ｍ2ｈ以下とすることができる。
【００４６】
上記ＪＩＳにおいては、ホルムアルデヒド放散速度による区分としてＦ☆☆〜Ｆ☆☆☆☆の３段階に区分されており、それぞれホルムアルデヒド放散速度が５μｇ／ｍ2ｈ以下の場合Ｆ☆☆☆☆タイプ、５μｇ／ｍ2ｈ〜２０μｇ／ｍ2ｈ以下の場合Ｆ☆☆☆タイプ、２０μｇ／ｍ2ｈ〜１２０μｇ／ｍ2ｈ以下の場合Ｆ☆☆タイプに区分される。Ｆ☆☆☆☆タイプが最も優れるタイプである。本発明の無機繊維マットはＦ☆☆☆☆に該当しており、ホルムアルデヒドの放散速度が極めて低いものである。
【００４７】
前記ホルムアルデヒド放散速度の測定は、上記のＪＩＳ−Ａ１９０１に準拠して測定される。ここで、本発明の無機繊維マットで測定するにあたっては、試験片の全表面積が４４０ｃｍ２となるように、厚みが１０〜１５０ｍｍの無機繊維マットを適宜切断して、試験片のサイズ調整をおこなう。
【００４８】
また、本発明における無機繊維マットの復元率とは、一定数量以上の無機繊維マットをまとめて圧縮梱包した梱包体を開梱して、得られる無機繊維マットの厚さ（復元後の厚さ）が所定の厚さ（初期のマットの厚さ）に対しての復元する割合を評価する指標であり、圧縮梱包した梱包体を開梱して得られる無機繊維マットの厚さを測定し、呼び厚さで割り、百分率換算した値である。無機繊維マットは保管や輸送の効率を上げるために、一定数量以上の無機繊維マットをまとめて圧縮して梱包する場合がある。そのため、開梱して得られる無機繊維マットが所定の厚さを確保できない、すなわち、無機繊維マットの復元率が悪い場合には、断熱性や吸音性などの性能が充分に得られない場合がある。
【００４９】
例えば、無機繊維がグラスウール、ロックウールの場合には、ＪＩＳ−Ａ９５２１に圧縮包装した断熱材の呼び厚さ、厚さおよびその許容差が記載されており、その許容差がグラスウールの場合にはマイナス側は認めないことが規定されている。
【００５０】
また、本発明における無機繊維マットの表面強度とは、無機繊維マットがその形状を保持すること、無機繊維マットがスプリングバックして膨張することがないこと等を評価する指標であり、本発明の無機繊維マットと、従来のフェノール樹脂を主成分とする結合剤を付与して得られる無機繊維マットとを比較して、触感による官能試験によって、優劣を判定する。表面強度が低い場合には、無機繊維マットがその形状を保持できないため、または、所定の厚さを著しく超えた厚さを有するため、無機繊維マットを取り扱う上での作業性が著しく阻害される場合がある。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５２】
(結合剤の調整)
表１に示す試料Ａのアクリル樹脂系エマルジョンを用いて、アクリル樹脂系エマルジョンの固形分１００質量部に対し、シランカップリング剤を固形分換算で０．１質量部、防塵剤（オイルエマルジョン）を固形分換算で５質量部、及び水とを攪拌機のついたオープンタンクで調合し、結合剤の固形分比率が３５質量％となる結合剤１を得た。
【００５３】
また、アクリル樹脂系エマルジョンとして、表１に示す試料Ｂ〜Ｄのアクリル樹脂系エマルジョンを用いる以外は、結合剤１と同様にして、結合剤２〜４を得た。
【００５４】
さらに、アクリル樹脂系エマルジョンとして、表１に示す試料Ｅのアクリル樹脂系エマルジョンを用いて、結合剤の固形分比率を１８質量％とする以外は、結合剤１と同様にして、結合剤５を得た。
【００５５】
【表１】
2005299013.tif 000002
【００５６】
そして固形分比率が４０質量％の水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いる以外は、結合剤１を得る方法と同様の方法を用いて、結合剤６を得た。
【００５７】
なお、表１に示す皮膜物性の内、伸度及び抗張力は、下記の方法により求めた。
【００５８】
乾燥後の膜厚が０．２〜０．５ｍｍとなるように、ガラス平板の上にアクリル樹脂系エマルジョンを塗付し、１２０℃で２０分間乾燥させて、乾燥皮膜を得た。該皮膜を幅５ｍｍに調整し、チャック間距離を２０ｍｍで設置し、引張り速度１０００ｍｍ／分で上方向へ引張り、破断時のチャック間距離から伸度を式（１）から求め、破断時の荷重から抗張力を式（２）から求めた。
【００５９】
【数１】
2005299013.tif 000003
【００６０】
【数２】
2005299013.tif 000004
【００６１】
また、表１に示す皮膜物性の内、ガラス転移温度は上記乾燥皮膜を示差走査熱量測定装置（マックサイエンス社製ＤＳＣ３１００ＳＡ）を使用して、−６０℃〜１００℃の範囲で２℃／分の昇温速度で昇温して、吸熱ピークからガラス転移温度を求めた。
【００６２】
(結合剤の接着性評価)
上記より得られた結合剤１〜６を用いて、シェルモールド試験を行い、ガラスに対する結合剤の接着性を測定した。なお、結合剤の固形分比率が１８質量％である結合剤５の比較対象として、結合剤１、３及び６をそれぞれ水で希釈して、固形分比率を１８質量％に調整した。
【００６３】
平均粒径０．１ｍｍのガラスビーズ１５０ｇと、液状の結合剤１１．８ｇとを混合し、ガラスビーズの表面に結合剤を均一に付着させた。この混合物を金型に充填して、長さ７０ｍｍ、最大幅４０ｍｍ（中央部の最小幅２５ｍｍ）のマユ型で、厚さ６．７ｍｍの形状に賦形した後、賦形した混合物を金型から外し、２３０℃で３０分加熱して、試験体を得た。前記試験体をチャック間距離３５ｍｍで設置し、引張り速度３０ｍｍ／分で上方向に引張り下記の式（３）により引張り強度を求めた。（ｎ＝１０）
【００６４】
【数３】
2005299013.tif 000005
【００６５】
シェルモールド試験の結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2005299013.tif 000006
【００６７】
皮膜時のガラス転移温度が１０〜６０℃であるアクリル樹脂系エマルジョンを用いた結合剤１〜３では、従来の水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いた結合剤６とほぼ同等もしくはそれ以上の引張り強度であった。しかし、皮膜時のガラス転移温度が１０℃未満であるアクリル樹脂系エマルジョンを用いた結合剤４及び５では、従来の水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いた結合剤６よりも、引張り強度が著しく低い結果であった。そのため、結合剤４又は５を無機繊維に付与した場合に、無機繊維と結合剤との接着性が低くなり、無機繊維マットの形状を保持することが困難となる惧れがある。
【００６８】
（無機繊維マットの製造）
〔製造例１〕
図１に示すような製造装置を用いて、無機繊維としてグラスウールを用い、結合剤として結合剤２を用いて、密度２４Ｋｇ／ｍ３ 、呼び厚さ９０ｍｍの無機繊維マットを連続的に得た。このとき、無機繊維マットへの結合剤の付与量は、付与後の無機繊維マットを質量基準として、無機繊維への付着量が結合剤の固形分比率で５質量％となるように付与した。
【００６９】
そして、連続的に得られた無機繊維マットを、長さ１３５０ｍｍ、幅３９５ｍｍに切断加工し、この加工した無機繊維マット１０枚をまとめて、厚みが１／４となるように圧縮して梱包し、ＪＩＳ−Ａ９５２１に準じた無機繊維マットの梱包体である製造例１の無機繊維マットを得た。
【００７０】
〔製造例２〕
結合剤として結合剤３を用いる以外は、製造例１と同様の製造方法により、製造例２の無機繊維マットの梱包体を得た。
【００７１】
〔製造例３〕
結合剤として結合剤６を用い、結合剤付与装置２とコンベア４ａとの間でスプレー装置を用いてアルデヒド類捕捉剤を、無機繊維に付与した結合剤の固形分１００質量部に対し、該捕捉剤の固形分の比率で５質量％となるように付与する以外は、製造例１と同様にして、製造例３の無機繊維マットの梱包体を得た。
【００７２】
（無機繊維マットの物性評価）
製造例１〜３の無機繊維マットの復元率、表面強度及びＪＩＳ−Ａ１９０１に基づいたホルムアルデヒドの放散速度を測定した。
【００７３】
無機繊維マットの復元率は、無機繊維マットの梱包体を製造してから４週間経過後に、該梱包体を開梱して、無機繊維マットの厚み(ｄｘ)を測定し、下記の式（４）により復元率を求めた。（ｎ＝５）
【００７４】
【数４】
2005299013.tif 000007
【００７５】
また、上記梱包体を開梱して得られた無機繊維マットを適宜切断し、表面積を４４０ｃｍ２に調整したものを、ホルムアルデヒドの放散速度の測定用試験体とした。ホルムアルデヒド放散速度の測定条件について、測定日数は７日間として、チャンバー内の温度を２８℃、相対湿度を５０％として、チャンバー体積は２０Ｌ、換気回数は１時間当り０．５回とした。サンプリングには、ＤＮＰＨ（２，４−ジニトロフェニルヒドラジン）シリカショートボディ（Ｗａｔｅｒｓ社製）を用いて、捕集体積は１０Ｌとし、捕集流量は１６７ｍｌ／ｍｉｎとした。
【００７６】
無機繊維マットの復元率、ホルムアルデヒドの放散速度について測定結果を表３に示す。
【００７７】
【表３】
2005299013.tif 000008
【００７８】
アクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いた製造例１及び２の無機繊維マットは、ホルムアルデヒドの放散速度が３μｇ／ｍ２ｈ以下であり、極めて放散速度の低いものであった。
【００７９】
また、皮膜物性の伸度が２５％であるアクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いた製造例１の無機繊維マットの復元率は、結合剤に水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いた製造例３の無機繊維マットとほぼ同等の性能を備えることができた。しかし、皮膜物性の伸度が１００％であるアクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いた製造例２の無機繊維マットの復元率は、結合剤に水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いた製造例３の無機繊維マットと比べ若干復元率が劣ってしまった。
【００８０】
さらに、アクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いた製造例１、２の無機繊維マットは、結合剤に水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いた製造例３の無機繊維マット同様、その形状を十分保持することができ、表面強度はほぼ同程度の性能であった。また、製造例１、２の無機繊維マットは製造例３の無機繊維マットと比べ、柔らかく、表面の毛羽立ち量が少ないものであり、より優れたものであった。
【００８１】
そして、アクリル樹脂系エマルジョンを結合剤の主成分として用いた製造例１及び２の無機繊維を長期間製造しても、結合剤に水溶性フェノール−ホルムアルデヒド樹脂を用いた製造例３の無機繊維マットを製造した場合同様、特に製造装置金属部などに腐食は発生せず、結合剤の成分が異なることによる腐食の問題は特に認められなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明により得られる無機繊維マットは、ホルムアルデヒドの放出量が極めて少なく、例えば建築用の断熱材、吸音材等として用いることができ、また、屋内用建材としても好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の無機繊維マットにおける、製造方法を示す概略工程図である。
【符号の説明】
【００８４】
１：  繊維化装置
２：  結合剤付与装置
３：  無機繊維
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、５：  コンベア
６：  重合反応炉
７：  無機繊維マット
８：  切断機
９：  スプレー装置
【図１】
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